Après avoir étudié la littérature et le cinéma à l'Université Paris 3, Pascale Thirode a débuté sa carrière en tant qu'assistante réalisatrice. Elle a travaillé avec Ramon Munoz, Jean-Louis Trotignon, Sébastien Japrisot, Gérard Mordillat et d'autres. Après avoir réalisé son premier court-métrage de fiction en 1988, elle s'est tournée vers le documentaire. En 1996, elle participe à une formation en réalisation aux Ateliers Varan, ce qui lui permet de réaliser son film Éclats, sélectionné pour les États Généraux du Film Documentaire de Lussas. Pascale Thirode a ensuite réalisé plusieurs documentaires de moyen et long métrage, notamment Nos rendez-vous, réalisé en 2001 avec Angelo Caperna, sur un échange de lettres vidéo entre des élèves de quatrième et des détenus de la prison de la Santé à Paris. La même année, elle co-écrit le scénario du long-métrage En quête des soeurs Papin avec Claude Ventura, sélectionné pour la Berlinale. En 2005, elle commence l'écriture de son film Acqua in bocca, sorti en 2011, un road movie dans lequel elle traverse la Corse pour révéler un secret de famille. Le film a été sélectionné dans de nombreux festivals. En 2016, elle réalise un documentaire sur le philosophe Benny Levy intitulé Benny Levy, traces d'un enseignement. Elle travaille actuellement à l'écriture d'un long-métrage de fiction.